2009cb941100-誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（ips）的重編程機(jī)制

1、項(xiàng)目名稱：誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSiPS）的重編程機(jī)制）的重編程機(jī)制首席科學(xué)家：王綱王綱中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院起止年限：2009.12009.1至2013.82013.8依托部門：中國科學(xué)院中國科學(xué)院2簇，并與Oct4Sox2和Nanog有相互作用，提示這些micrNAs參與維持胚胎干細(xì)胞的多能性。因此我們推測micrNAs在iPS的誘導(dǎo)和維持中也有重要作用，是全面解析iPS誘導(dǎo)分子機(jī)制不

2、可缺少的一部分.我們將進(jìn)行以下的研究：1，用Lentiviral病毒載體來誘導(dǎo)表達(dá)Oct4，Sox2，Nanog，Lin28，建立可重復(fù)的iPS誘導(dǎo)系統(tǒng)分析和發(fā)現(xiàn)generalmicrNAs和胚胎干細(xì)胞特異的micrNAs被激活的時(shí)間圖譜；2，然后選擇在不同時(shí)間激活的胚胎干細(xì)胞特異的micrNAs與Oct4，Sox2，Nanog共轉(zhuǎn)染分化細(xì)胞分析相應(yīng)的micrNA是否對iPS的誘導(dǎo)有促進(jìn)作用；3，在前述基礎(chǔ)上，選擇有明顯促iPS誘導(dǎo)作用

3、的micrNA，以此為探針，尋找其在調(diào)控多能性干細(xì)胞的信號傳導(dǎo)和表現(xiàn)修飾的靶點(diǎn)以及調(diào)控機(jī)制。1.3iPS中的信號通路iPS細(xì)胞是通過在成體細(xì)胞中轉(zhuǎn)入四個因子（即轉(zhuǎn)錄因子）實(shí)現(xiàn)的。除了表觀遺傳學(xué)修飾改變以外，轉(zhuǎn)入的轉(zhuǎn)錄因子必然引起相應(yīng)的基因轉(zhuǎn)錄激活等一系列事件。因此我們將對iPS細(xì)胞在基因表達(dá)水平上進(jìn)行廣譜性的研究，了解體細(xì)胞重編程過程中有哪些基因表達(dá)發(fā)生顯著改變；這些顯著改變的基因具有怎樣的時(shí)序表達(dá)規(guī)律；這些顯著改變的基因之間可能形成哪

4、些關(guān)鍵的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，它們決定著重編程的全過程以及細(xì)胞的命運(yùn)。我們將1.分析體細(xì)胞、iPS以及胚胎干細(xì)胞（ESC）的基因表達(dá)差異，確定顯著性上調(diào)的和下調(diào)的基因；2.分析體細(xì)胞在重編程過程中不同時(shí)間的基因表達(dá)變化，確定每一天顯著性上調(diào)和下調(diào)的基因，從而明確基因表達(dá)在整體水平上的時(shí)序性；3.根據(jù)以上結(jié)果分析確定的基因，分別按重編程過程中細(xì)胞改變最顯著的5個方面，即細(xì)胞周期，能量代謝，染色質(zhì)DNA甲基化，組蛋白修飾以及細(xì)胞黏附分子，進(jìn)行聚類，獲得

5、在以上5個方面基因表達(dá)變化最為顯著的亞群，根據(jù)文獻(xiàn)中的已知基因功能信息，初步確定可能的基因表達(dá)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)；4.利用定量PCR結(jié)合過表達(dá)或shRNA下調(diào)目的基因表達(dá)，驗(yàn)證以上分析結(jié)果中的基因表達(dá)變化和調(diào)控網(wǎng)絡(luò)模型。此外，我們將關(guān)注人類iPS細(xì)胞形成過程中，維持hESCs全能性及自更新至關(guān)重要的Activin，F(xiàn)GF信號通路的表達(dá)改變情況：其表達(dá)變化是否被Oct4，Nanog，Sox2和Lin28等外源基因調(diào)控；其表達(dá)改變是否對iPS細(xì)胞的形